机器人时代下,拖拉机背后牵扯的万亿美元市场 技术文库

       拖拉机摇身一变成为机器人

本文为元气资本第128篇原创文章

分析师)苗正

随着全自主移动机器人(AMR)热潮的崛起,机器人开发商将市场逐渐打向了工业以外的场景。他们将触角伸到了一个价值5万亿美元规模的市场——自动化农业。为了满足自动化农业的需求,种植者需要关于整个生长季节作物生长和健康的准确信息,并以更高的效率来完成播种、灌溉、收割等。以往来看,一些自动化农场采用无人机检测数据,但是这样就无法捕获地面以下的信息。而对于地面检测来说,又需要额外的基础设施,例如电缆或无线电信标,进而大幅受限。

然而对于自动化农场来说,AMR的出现无疑改变了整个局面。首先,AMR拥有自主移动能力,可以在规定区域内,以任务为驱动移动到作业区域。这种机动力上的优势,取代了以往用固定设备覆盖区域所产生的规划问题。其次,AMR也是一个百宝箱,一台AMR就可以执行多种任务,不再需要过去那样,只能依靠不同设备进行协同,大幅减少了自动化链条的复杂程度。

2018年时,有关农业的AMR层出不穷,不过大多数都处于实验室阶段。比如剑桥咨询公司的农业AMR Mamut,它可以探索农田,在单个植物的水平上大规模捕获有关健康和产量的数据。通过自动化数据采集,为种植者提供定期、精确和可操作的作物信息,使他们能够预测和优化产量。

2020年前,这个领域最知名的创业公司名为FarmWise,这是一个除草机器人,它可以在运行过程中利用计算机视觉判断杂草和农作物,并通过位于机器人底盘处的除草手臂来对杂草进行剔除。

这个项目在2019年9月拿到了1450万美元的A轮融资。而FarmWise所设计的除草机器人,也一度被认为是农业AMR的标准造型——未来的灌溉、种植、采摘机器人都被认为应按照此造型去设计:一方面是机器人整体容量足够大,可以安放更多的工具,另一方面则是车盖可以保证阻挡阳光,让内部计算机以低温进行运作。

不过进入2020年后,几乎所有农业机器人创业公司,都采用了将拖拉机改造成为农业AMR的设计思路。比如才刚刚被约翰迪尔收购的Bear Flag,以及2021年完成2000万美元A轮融资的Moarch Tractor。尤其是进入2021年后,甚至没有任何一家公司像FarmWise和剑桥咨询那样,自己设计农业AMR。

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先有生意,后有技术

上文提到,起初农业AMR大多数为原创设计,直至2020年,市场不再出现各色的原创农业机器人,取而代之的是改造拖拉机。归根结底是资本发现了这样的事实:比起“机器人”这三个字,“拖拉机”这三个字才更适合农业。

2021年,一台工厂用AMR的销售价格约为3万美元,且不包含任何软件费用,若想以服务集群形式购买多台可协作任务的AMR,均摊下来每台的售价还会再次提高。同一时间,约翰迪尔6B-1404-A,售价仅为4000美元,一台经过改造拖拉机而生产出来的农业AMR售价约为1到2万美元。

虽然改装拖拉机并不能做到FamrWise、剑桥咨询所推出的AMR那样实现毫米级的精准移动,但实际上它却更适合客户。以往,农业AMR是电力驱动,而拖拉机拥有性价比更高的柴油动力系统。一辆全球畅销的约翰迪尔6B-1404-A,最高可以输出140匹马力,油箱容量更是达到了265升,其成本远远低于过去的农业AMR,但是行驶距离却更远。对于农业种植来说,以一亩地的规模来看,1毫米的误差和10厘米的误差几乎可以忽略不计。真正需要自动化农业的用户,基本都坐拥几十亩地,他们就更不在意原创机器人和改装拖拉机在移动上的误差了。

此外,拖拉机诞生至今已有超过200年的历史,其整车设计、制动总成和材料选用都已达到极为成熟的地步。现如今,一台拖拉机能稳定运行超过10年。相较于此,目前还仍未有一台原创设计的AMR在田间工作超过2年。

对于机器人厂商来说,机器人属于耐用型器材,它在运行过程中除去基本的燃料或者能量外没有其他耗材。拖拉机不仅很好的吻合了这一点,还由于改装后带来更多新能力,大幅提高了其附加价值。根据约翰迪尔的财报,一台拖拉机的毛利率约为33%,但是Bear Flag改装后的拖拉机AMR可以做到超过50%的毛利率。

当然,也有机器人厂商在这之中采取了全新的商业模式:RaaS(机器人即服务)。Blue White Robotics就是这样一家公司,他们将拖拉机改装成机器人后,可以实现从喷洒和收割到播种和播种的全自动化操作。可是Blue White Robotics并不向客户出售机器人产品,相反客户将根据所在地的土壤、气候以及使用时长,以时间为单位购买该企业的农业机器人服务。

虽然对于农场主来说,买断制是农具默认的付费方式,但是Blue White Robotics相关发言人却表示,他们的客户更愿意以服务的方式付费。这是由于机器人对于农场来说是新鲜事物,即便造型仍是拖拉机,可实际运行起来仍与传统拖拉机相距甚远。大多数农场主认为,与其花费数十万美元的价格买多台农业AMR到农场,倒不如每月以几百至几千美元的价格观察几个月,等机器符合心理预期后再做长远的打算。

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农业AMR的市场前景

截止至2021年,全球84%的种植业活动都是由人工完成的,可是全球农耕领域工人每年的成本提高约为10%,一些特定领域中,工人的价格已远远超过了机器人。

以采摘葡萄为例,Burro农业AMR的功能就是采摘葡萄。该公司一共销售了90台机器人。这种机器人采取996的工作制度,每天在葡萄田内自动行驶100-300英里。机器人会在高温下拉着250磅手推车在高温下步行几英里,而农场工人可以站在阴凉处进行包装,可以使工人每天多收获48%的水果,且这个数字还在不断上升。Burro 首席执行官 Charlie Andersen表示,农场主只需要两个月时间,就能用Burro带来的利润覆盖掉其成本价格。

根据Transparency Market Research的调查,目前农业机器人行业的复合增长率为24.1%,预计在2024年将突破50亿美元市场。其中,亚太地区将会成为全球最大的增长点。

与此同时却牵扯出了第二个问题,中国的农耕面积为140万平方公里,主要分布在沿海东部季风区,集中在东北、华北、长江中下游、珠江三角洲等平原、山间盆地以及广大的丘陵地区。然而这些地区的气候、水含量、温度变化都是截然不同的。此外还有诸如水稻田、梯田等农耕土地是不适用拖拉机开垦的。

根据中国农业普查的结果,共有拖拉机2690万台,耕整机513万台,旋耕机825万台,播种机652万台,水稻插秧机68万台,联合收获机114万台,机动脱粒机1031万台。这说明中国在拖拉机可以开垦的地形里,有足够庞大的拖拉机基数和客户。

然而另一方面,中国自走式轮式谷物收割机共有18532台,玉米联合收割机共有22367台,履带式水稻收割机共有53969台,半喂水稻收割机共有3258台。这说明中国目前的自动化农业水平较低,农业AMR是否能够成功在中国推广,需要技术本身够硬,也需要产品营销和商业模式。RaaS就是一次很好的尝试。

此外,农业AMR并不像传统的自动机器,它虽然技术含量更高,但是操作反而更为简便。以联合收割机为例,在作业前需要将割台和拔禾轮降低至工作位置,再根据作物长势、成熟程度、潮湿情况来调整无级变速。拐弯时还要收起割台,粮仓斜粮时还不能降低发动机转速等等。对于农业AMR来说,只需要在购买时设定好工作场地和收获时间,机器便会自动运行,从而节省了客户大量操作。站在产品的角度思考,越是简单的操作就会有越高的付费意愿。

当然对于中国农业自动化领域来说,补贴的力度也是极为重要的。2021年7月,财政部、农业农村部实施发布了重点强农惠农政策,其中明确提到,高端、复式、智能农机产品的补贴额测算比例提高至35%,农业AMR自然位列其中。

中国也有一些公司在尝试创造农业用的AMR,比如苏州博田、工大农业等等,但是技术和产品仍然处于早期阶段。不过,中国有强大的拖拉机工业基础,也有可以和约翰迪尔比肩的中国一拖集团,基础设施的充足可以孕育出一条属于中国的农业AMR赛道。

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